JP3393400B2 - モータのロータ予圧装置 - Google Patents
モータのロータ予圧装置Info
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- H02K37/22—Damping units
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- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
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- H02K5/1672—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
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Description
ットを取付け、その外周に2層のステータコイルを並べ
て設けた小型モータに適用する、モータのロータ予圧装
置に関するものである。
例を、上半分に内部構造を示した図8について説明す
る。1はステータヨークであり、その外側に嵌着された
軸受2と内側に装着された軸受3によって、ロータ軸4
を回転自在に支持するものである。ロータ軸4にはスリ
ーブ5が嵌着されており、その外周部に円筒形のマグネ
ット6が嵌合している。これにより、スリーブ5とマグ
ネット6は一体化する。
りは短くなっており、その一端はロータ軸4を貫通させ
た平ワッシャ7に、他端は板バネ8に接している。平ワ
ッシャ7は軸受2に接しており、板バネ8は軸受3に接
している。マグネット6の外周には僅かのギャップを置
いてステータヨーク1の内周部が位置しており、その内
部にステータコイル9,10が並べて設けられている。
は、コイル9,10に交流電流を流してステータヨーク
1を励磁したとき、その極性変化に応じてマグネット6
に作用する電磁力でロータ軸4が回転する。モータがス
テッピングモータであるとして、コイル9,10に交互
にパルス電流を通電すると、マグネット6にはその電磁
力が交互に作用する。パルス電流がコイル9,10に交
互に通電され、ステータヨーク1の励磁がロータ軸4の
軸方向に変化すると、ロータ軸4には、その軸方向左右
の力が交互に作用するので、ロータ軸4の位置が定まら
ず、振動をすることになる。振動すれば衝撃音が発生す
ることになる。
8で、スリーブ5を平ワッシャ7を介して軸受2側に押
し付けることにより、ロータ軸4の軸方向の位置を固定
していた。図8の構造によれば、スリーブ5の板バネ8
の反対側には平ワッシャ7が介装されているので、スリ
ーブ5が軸受2に直接当たることはない。したがってモ
ータの機能上に問題があるわけではない。
に挿入した板バネ8を固定しておかかないと、ステータ
ヨーク1に組み込むときに脱落し易いという不具合があ
る。そこで板バネ8にグリスを付け、その粘着力を利用
してロータ軸4に貼り付け、組立て作業を行うという製
法が用いられていたが、自動組立には不適当で手作業に
頼るしかなかった。また、単に板バネ8をコイルバネに
変更しても作業は変わらず不都合であった。
と軸受3の間隔、即ち板バネ8の入るスペースの寸法精
度は、スリーブ5の長さ精度および軸受2,3の間隔の
精度によるため、スペースのわずかな寸法変化が、板バ
ネ8のロータ予圧に大きな変化を及ぼし、スリーブ5と
ロータ軸4との接触圧およびモータトルク特性に強い影
響を与える。
の変化の関係を、板バネの応力変位特性の代表例を図9
に、コイルバネの代表例を図10に示す。この例を比較
すると、板バネの初期使用時の応力変位曲線はであ
り、経時変化後となる。たとえば、0.1mm〜0.
5mmの変位では0.35N〜1Nの範囲に有り、コイ
ルバネでは、ともに0.8N〜1.2Nを示し変化
量が少ない。従ってモータ等に利用したとき、バネの入
るスペースの公差に対し予圧の変化は少なくなる。よっ
て予圧の経年変化が少なく、バネの入るスペースの変化
の影響の少ないコイルバネが優れており使い易い。
カバーやホルダーなしで取付けると、予圧の加わったコ
イルバネはロータ回転方向および逆回転方向に対し、コ
イルバネの捻じれが加わってステッピングモータでは1
ステップ毎の位置精度を示す角度精度やトルク特性に悪
影響を与えることになる。
ルバネをホルダ内に納めて、ロータ軸への自動挿入を容
易とし、ロータ軸に挿入後の仮止め効果を生ずる構造に
して、モータの組立を容易にし、ロータに加えた予圧が
角度精度やトルク特性に悪影響をもたらさない構造を提
供しようとするものである。
決するための手段として、請求項1に記載された発明に
おいては、カップ状のベースとキャップを嵌合しその内
部にコイルバネを収納してホルダを形成し、該ホルダを
ロータ軸の軸受とスリーブとの間に介装したことを特徴
とする。
求項1に記載されたものにおいて、前記ベースとキャッ
プをプラスチック材で形成し、そのうちの一方の底部中
央には、前記ロータ軸の直径寸法より僅かに小さい非円
形の孔を設け、他方には前記ロータ軸の直径寸法より僅
かに大きい円形の孔を設けたことを特徴とする。
求項1または2に記載されたものにおいて、前記ベース
の一部にはロータ軸に沿う方向の長孔を設け、前記キャ
ップには該長孔の所定の範囲内で移動が許容され、長孔
端部でこれに係合する爪部を設けたことを特徴とする。
求項1ないし3のいずれかに記載されたものにおいて、
前記ホルダの材料が熱可塑性樹脂からなることを特徴と
する。
求項1ないし4のいずれかに記載されたものにおいて、
前記ホルダのベースに前記キャップがクリアランスを持
って挿入、嵌合されていることを特徴とする。
ランスをもって嵌合し、コイルバネを覆うので、コイル
バネを収納した状態でホルダのベースとキャップは自由
に伸縮してバネ作用をする。また、ホルダをロータ軸に
嵌着するための孔をロータ軸の直径寸法より僅かに小さ
くしたので、ロータ軸にホルダを装着するときに仮止め
され半固定され、容易には脱落しない。
について、図8と同様の部分には同様の符号を付して説
明する。1はステータヨークであり、その外側に嵌着さ
れた軸受2と内側に装着された軸受3によって、ロータ
軸4を回転自在に支持するものである。ロータ軸4には
スリーブ5が嵌着されており、その外周部に円筒形のマ
グネット6が嵌合している。これにより、スリーブ5と
マグネット6は一体化する。
半分程度となっており、その一端はロータ軸4を貫通さ
せた平ワッシャ7に、他端は本発明に係るホルダ11に
接している。平ワッシャ7は軸受2に接しており、ホル
ダ11は軸受3に接している。マグネット6の外周には
僅かのギャップを置いてステータヨーク1の内周部が位
置しており、その内部にステータコイル9,10が並べ
て設けられている。ホルダ11は、ともにカップ状のベ
ース12とキャップ13を嵌合しその内部にコイルバネ
14を収納して形成されている。
を説明する。図2は、ベース12とキャップ13が嵌合
し、その内部にコイルバネ14が収納されてホルダ11
を形成したところを示し、図3はそれを分解したところ
を示している。また、図4はベース12の側面を、図5
は正面を示し、図6はキャップ13の正面を、図7は側
面を示している。ベース12、キャップ13ともに、成
形性に優れたプラスチック材でカップ状に形成されてい
る。
が円形であり、その底部12aの中央には、方形の角部
をカットした概略八角形の孔12bが設けられている。
この孔12bには、ロータ軸4(図1参照)を挿通す
る。孔12bの最小寸法部分(八角形の角でない部分)
がロータ軸4の直径寸法より僅かに小さくなっていて、
ある程度の力を加えて挿入すると、プラスチック材であ
るために孔12bが押し開かれてロータ軸4の直径に合
った円形の孔に変形し、ロータ軸4が通ることになる。
これにより、ロータ軸4にベース12を仮止めできる。
ホルダ止め具12cがあり、このホルダ止め具12c
に、ロータ軸4に沿う方向の長孔12dが設けられてい
る。この長孔12dには、キャップ13の側面13aに
形成された爪部13b(図3、図6および図7参照)が
嵌合するようになっている。嵌合したとき、爪部13b
はホルダ止め具12cの長孔12dの範囲内で移動が許
容されるので、ホルダ11の全体の長さが変えられるこ
とになる。爪部13bは長孔12dの端部で係合する。
製作されており、僅かなクリアランスを持ってベース1
2に挿入され嵌合するようになっている。このようにク
リアランスを設けたこととプラスチック材の性質から、
嵌合時にホルダ止め具12cが外方に変形し、ベース1
2のホルダ止め具12cの内側を滑動し、長孔12dに
嵌入する。なお、キャップ13の底部13c(図6参
照)の中央には、ロータ軸4(図1参照)の直径寸法よ
り僅かに大きい円形の孔13dが設けられている。孔1
3dをロータ軸4の直径寸法より僅かに大きくしたこと
により、ロータ軸4への装着が容易になる。
ネ14を収納し、ベース12にキャップ13を嵌合して
ホルダ11を組立てた後、モータのロータ軸4に取り付
けるには、まず、ベース12の底部12aの孔12bに
ロータ軸4を挿入する。前述したように、このとき孔1
2bを少し変形させて嵌合すればロータ軸4への締結力
が発生するので、この力を利用してロータ軸4への仮固
定を行う。次にスリーブ5を取付け、平ワッシャ7とと
もに軸受2,3の間に装着すれば組付けが終了する。コ
イル9,10に通電して回転力を発生させる点において
は従来のものと同様である。
の底部12aの孔12bの形状として、方形の角部をカ
ットした八角形のものを例示したが、孔12bの形状は
これに限られるものではない。要は、ロータ軸4を挿通
するときに多少の力を加え、挿通した後にその位置で留
まって仮止めができればよいものである。ホルダ11を
形成するベース12とキャップ13の材質は、適度のバ
ネ性があり、かつ軸受との摩擦係数の小さなものが適す
る。本実施の形態においては、POM樹脂を使用した。
タ予圧装置によれば、ステッピングモータの予圧装置に
使用して好結果が得られるコイルバネを、捻じれなどの
影響を受けずに使用することが可能になる。そしてこの
場合、ホルダをモータのロータ軸に取付けるに際し、ベ
ースのロータ軸への締結力によって仮止めができ、また
自動組立機で扱い易い形状であるため、モータの自動組
立が可能となった。
ある。
る。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 カップ状のベースとキャップを嵌合しそ
の内部にコイルバネを収納してホルダを形成し、該ホル
ダをロータ軸の軸受とスリーブとの間に介装したことを
特徴とするモータのロータ予圧装置。 - 【請求項2】 前記ベースとキャップをプラスチック材
で形成し、そのうちの一方の底部中央には、前記ロータ
軸の直径寸法より僅かに小さい非円形の孔を設け、他方
には前記ロータ軸の直径寸法より僅かに大きい円形の孔
を設けたことを特徴とする請求項1に記載のモータのロ
ータ予圧装置。 - 【請求項3】 前記ベースの一部にはロータ軸に沿う方
向の長孔を設け、前記キャップには該長孔の所定の範囲
内で移動が許容され、長孔端部でこれに係合する爪部を
設けたことを特徴とする請求項1または2に記載のモー
タのロータ予圧装置。 - 【請求項4】前記ホルダの材料が熱可塑性樹脂からなる
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の
モータのロータ予圧装置。 - 【請求項5】前記ホルダのベースに前記キャップがクリ
アランスを持って挿入、嵌合されていることを特徴とす
る請求項1ないし4のいずれか記載のモータのロータ予
圧装置。
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